本发明专利技术公开了一种应用于煤粉锅炉的高温富氧煤粉分级点火装置。它采用高温富氧气体与煤粉气流混合的方式，直接加热引燃中心管高浓度煤粉气流，然后通过着火后的中心管煤粉引燃第二级煤粉气流，再通过着火的第二级煤粉引燃更高级煤粉气流或整个煤粉燃烧器；在整个煤粉燃烧器被点燃后，将高温富氧气体替换为助燃二次风空气，同时改变轴向可动旋流叶轮位置，调整燃烧器流场，实现稳燃。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种煤粉锅炉高温富氧煤粉分级点火装置。
技术介绍
目前常规的煤粉锅炉大多采用的是燃油或燃气的方式实现煤粉燃烧器的点火。这 种方式是以特定的燃油或燃气为燃料，首先通过专门的点火器点燃燃油或燃气，然后通过 点燃的燃油或燃气引燃煤粉气流，实现煤粉燃烧器的点火。这种方式的主要缺点在于在点 火及其之后的着火稳燃过程中，需要消耗大量的燃油或燃气，经济成本巨大；需要设置专门 的点火器用于点燃燃油(气)油(气)枪，而点火器及燃油(气)油(气)枪的存在在一 定程度上限制了燃烧器的尺寸、增加了成本。本专利技术的高温富氧煤粉分级点火装置能够整体替代传统的点火器及燃油(气)油 (气)枪等设备，通过高温富氧气体与煤粉气流的混合，直接实现煤粉锅炉燃烧器的安全稳 定点火。
技术实现思路
为了有效降低煤粉锅炉的点火成本，提高点火过程的安全性和稳定性，本专利技术采 用高温富氧气体与煤粉气流混合的方式，直接加热引燃中心管高浓度煤粉气流，然后通过 着火的中心管煤粉引燃第二级煤粉气流，再通过着火的第二级煤粉引燃更高级煤粉气流或 整个煤粉燃烧器。本专利技术高温富氧煤粉分级点火装置总体可分为中心管煤粉通道、高温富氧气体环 形通道、轴向可动旋流叶轮、第二级煤粉直喷通道(必要时设置第三级煤粉通道)等部分。 其工作过程如下高浓度煤粉气流以直吹的方式从中心管煤粉通道吹出的同时，经过加热 后的高温富氧气体(温度> 800°C，氧气体积份额> 50% )通过环形通道内的轴向可动旋 流叶轮以旋流方式吹出，与中心管吹出的煤粉气流相混合。随着混合的进行，煤粉气流的氧 气体积份额不断增大，着火温度不断下降，与此同时，煤粉气流被不断加热，温度不断升高， 直到达到煤粉气流的着火温度，煤粉气流被点燃。然后，第二级煤粉气流以直吹的方式从第 二级煤粉直喷通道吹出，并在喷口的导流作用下向中心集中，被已着火的中心管煤粉引燃。 之后，通过已着火的第二级煤粉点燃整个煤粉燃烧器(必要时设置第三级煤粉通道，通过 着火的第二级煤粉引燃第三级煤粉气流，再由着火的第三级煤粉点燃整个煤粉燃烧器)。在 整个煤粉燃烧器被点燃后，停止高温富氧气体的输出，替换为助燃二次风空气，同时改变轴 向可动旋流叶轮位置，调整燃烧器流场，有效实现稳燃。本专利技术高温富氧煤粉分级点火装置的优点如下1.不需要燃油或燃气等专门的点火燃料，有效地降低了煤粉锅炉的点火成本；2.不需专门的点火器和燃油(气)油(气)枪，为燃烧器的设计提供了方便，同时 也降低了设备成本；3.通过改变轴向可动旋流叶轮位置，可调整燃烧器流场、改变煤粉气流的着火位置，保证有效实现点火及稳燃。 附图说明附图是本专利技术装置的示意图。附图标记1、中心管煤粉通道；2、第二级煤粉直喷通道喷口 ；3、高温富氧气体环 形通道喷口 ；4、轴向可动旋流叶轮；5、第二级煤粉直喷通道；6、第二级煤粉气流风壳；7、高 温富氧气体环形通道8、旋流叶轮连杆；9、旋流叶轮手柄。具体实施例方式如图所示，高温富氧煤粉分级点火装置由1、中心管煤粉通道；2、第二级煤粉直喷 通道喷口 ；3、高温富氧气体环形通道喷口 ；4、轴向可动旋流叶轮；5、第二级煤粉直喷通道； 6、第二级煤粉气流风壳；7、高温富氧气体环形通道；8、旋流叶轮连杆；9、旋流叶轮手柄组 成。各部分具体尺寸随相关参数的变化而变化，其中各煤粉通道的截面尺寸由其对应的功 率、一次风粉浓度、一次风速度计算得出，高温富氧气体的温度、氧气体积份额及其环形通 道尺寸由中心管煤粉气流温度、速度、风粉浓度计算得出。如图所示，高温富氧煤粉分级点火装置的具体运行过程为高浓度的煤粉气流从 中心管煤粉通道1以直吹的方式吹出，同时，高温富氧气体通过环形通道7和轴向可动旋流 叶轮4从环形通道喷口 3吹出，与中心管吹出的煤粉气流相混合，并加热引燃中心管煤粉气 流；然后，打开第二级煤粉输出，使第二级煤粉气流通过煤粉气流风壳6、直喷通道5，以直 吹的方式从直喷通道喷口 2吹出，第二级煤粉气流在直喷通道喷口 2的导流作用下向中心 集中，被已着火的中心管煤粉引燃。至此，高温富氧煤粉分级点火装置已被点燃，之后便可 通过其点燃整个煤粉燃烧器。在整个煤粉燃烧器被点燃后，将高温富氧气体替换为助燃二 次风空气，同时拉动旋流叶轮手柄9，通过旋流叶轮连杆8改变轴向可动旋流叶轮4的位置 来调整燃烧器流场以实现稳燃。权利要求高温富氧煤粉分级点火装置的特征在于采用高温富氧气体与煤粉气流混合的方式，直接加热引燃煤粉气流实现点火，整个过程中不使用任何点火器或油(气)枪等其它点火装置。2.根据权利要求1所述的高温富氧煤粉分级点火装置，在点火过程中其特征在于首 先采用高温富氧气体直接加热引燃中心管高浓度煤粉气流，然后通过着火的中心管煤粉引 燃第二级煤粉气流，再通过着火的第二级煤粉引燃整个煤粉燃烧器(必要时设置第三级煤 粉通道，通过着火的第二级煤粉引燃第三级煤粉气流，再由第三级煤粉点燃整个煤粉燃烧 器)O3.根据权利要求1、2所述的高温富氧煤粉分级点火装置，其特征在于在整个煤粉燃 烧器被点燃后，将高温富氧气体替换为助燃二次风空气，同时改变轴向可动旋流叶轮位置， 调整燃烧器流场，实现稳燃。4.根据权利要求1、2、3所述的高温富氧煤粉分级点火装置，其结构特征在于高温富 氧煤粉分级点火装置由中心管煤粉通道(1)、第二级煤粉直喷通道喷口(2)、高温富氧气体 环形通道喷口(3)、轴向可动旋流叶轮(4)、第二级煤粉直喷通道(5)、第二级煤粉气流风壳 (6)、高温富氧气体环形通道(7)、旋流叶轮连杆(8)、旋流叶轮手柄(9)组成，各部分具体尺 寸随相关参数的变化而变化。5.根据权利要求1、2、3所述的高温富氧煤粉分级点火装置，其特征在于高温富氧气 体的温度> 800°C，氧气体积份额> 50%，具体的温度、氧气体积份额由中心管煤粉气流温 度、速度、风粉浓度计算得出。全文摘要本专利技术公开了一种应用于煤粉锅炉的高温富氧煤粉分级点火装置。它采用高温富氧气体与煤粉气流混合的方式，直接加热引燃中心管高浓度煤粉气流，然后通过着火后的中心管煤粉引燃第二级煤粉气流，再通过着火的第二级煤粉引燃更高级煤粉气流或整个煤粉燃烧器；在整个煤粉燃烧器被点燃后，将高温富氧气体替换为助燃二次风空气，同时改变轴向可动旋流叶轮位置，调整燃烧器流场，实现稳燃。文档编号F23Q9/00GK101799172SQ20101011554公开日2010年8月11日 申请日期2010年3月2日 优先权日2010年3月2日专利技术者刘国伟, 董芃 申请人:哈尔滨工业大学本文档来自技高网...
【技术保护点】
高温富氧煤粉分级点火装置的特征在于：采用高温富氧气体与煤粉气流混合的方式，直接加热引燃煤粉气流实现点火，整个过程中不使用任何点火器或油（气）枪等其它点火装置。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘国伟，董芃，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：93[中国|哈尔滨]
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